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颗粒流离散粒子模拟的耦合格子Boltzmann方法和离散元方法。 (英语) Zbl 1410.76458

摘要:离散粒子模拟广泛应用于研究复杂几何体中的大尺度颗粒流,其中颗粒-颗粒和颗粒-流体相互作用需要足够的表示,但计算成本必须保持较低。在这项工作中,我们提出了一种新的耦合方法来进行这种模拟。流体力学中的naviann方程是描述boltzmer运动的一种广义形式。这保证了高效的模拟适用于高性能计算,并且由于考虑了固相的体积置换效应,我们的方法也适用于非稀释颗粒系统。离散单元法与颗粒间润滑力的显式计算相结合,模拟单个浸没颗粒的运动。阻力、压力和附加质量力决定了流固耦合的动量传递。提出并详细讨论了一种稳定的耦合算法。通过预测大范围固体体积分数范围内球体的沉降速度,我们证明了我们的方法对稀相和稠密体系的有效性,并与半经验关联式很好地一致。此外,还对粘性流体中颗粒-壁相互作用的精度进行了全面的测试和建立。最后,对单分散和双分散流化床的模拟突出了我们的新方法处理大颗粒数配置的能力。

理学硕士:

76T20型 悬浮液
76M10型 有限元法在流体力学问题中的应用
76平方米28 粒子法和晶格气体法

软件:

沙丁香
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